Устройство для осциллографического исследования электронных пучков

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4 Н 05 Н 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Хд 36ческой кинетики и М.Закуто Яс 1. В 8 - 12,8.1 ГОСУДАРСТВЕННЬЙ МОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОтнРитий(7 1) Институт химигорения СО АН УССР(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХПУЧКОВ, содержащее систему двух одинаковых полых резонаторов, испольэуемых в качестве отклоняющих элементов и расположенных друг за другомвдоль оси исследуемого пучка, встенках которого сделаны йроходныеотверстия, центры отверстий лежатна оси исследуемого пучка, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюулучшения разрешающей способностиустройствапо фазам и исследованияэнергетических распределений электронов в различных фазовых сеченияхпучка, резонаторы выполнены цилиндрическими и расположены друг эадругом таким образом, что их оси параллельны друг другу и лежат в двухвэаимноортогональных плоскостях,проведенных через ось проходных отверстий.550930 Изобретение относится к областиускорительной техники и предназначено для осциллографического исследования электронных пучков.Известно устройство круговой развертки луча, выполненное в виде двух.полых резонаторов с распределеннымипараметрами.В этом устройстве развертка пучка осуществляется под действием только одного типа поля, а именно поперечного магнитного поля.Известно устройство для осциллографического исследования электронных пучков, содержащее систему двуходинаковых полых резонаторов типащель-отверстие, настроенных на частоту следования электронных сгусткови используемых в качестве отклоняющих элементов. В этом устройстве резонаторы расположены друг за другомвдоль оси исследуемого пучка. В ихстенках сделаны проходные отверстия,центры которых лежат на оси исследуемого пучка.Отклоняющие резонаторы такой системы создают на плоскости регистрации электронов, например на флуоресцентном экране, кольцевую разверткуисследуемого пучка. Конструкция резонаторов и самого устройства такова, что.электроны исследуемого пучка взаимодействуют только с однимтипом поля - поперечным электрическим.Недостатком такого устройства является малая разрешающая способностьпри исследовании фазовых характеристик электронных пучков, а также невозможность исследования с помощьюэтого устройства энергетических распределений электронов в различныхфазовых сечениях пучка, Указанныенедостатки связаны с тем, что линияфазового сечения на картине кольцевой развертки электронов с энергиями до 500 кэВ является сложной кривой (линия 4 на фиг. 4),, Цель изобретения - улучшение разрешающей способности устройства дляосциллографического исследованияэлектронных пучков по фазам и иссле"дование с помощью такого устройстваэнергетических распределений электронов в различных фазовых сеченияхпучка. Цель достигается тем, что отклоняющие резонаторы в предложенном 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 устройстве выполнены цилиндрическими и.расположены друг за другом таким образом, что оси цилиндрических полостей резонаторов параллельны друг другу и лежат в двух взаимноортогональных плоскостях, проведенных через ось проходных отверстий.Особенность такого расположения резонаторов относительно оси пучка состоит в том, что электроны исследуемого пучка взаимодействуют с двумя типами полей - поперечным по отношению к пучку магнитным и продольным электрическим.На фиг. 1 изображена схема предложенного устройства, на фиг. 2 расположение резонаторов относительно оси исследуемого пучка.В процессе работы мощность от внешнего источника 7 через фазовращатель 6 (который предназначен для изменения общей фазы колебаний в резонаторах 1 и 2) и раздвоитель 5, который делит ее строго пополам, поступает по отрезкам коаксиальной линии 4 в систему резонаторов 1 и 2. Частота СВЧ колебаний источника 7 равна частоте следования электронных сгустков исследуемого пучка. Через проходные отверстия 3 пучок попадает в полости резонаторов и взаимодействует с электрическимии магнитными полями возбужденных в резонаторе колебаний. Поля одного из резонаторов, например первого, отклоняют электронный пучок в горизонтальной плоскости, а поля резонатора 2 - в вертикальной, В результате на плоскости регистрации электронов, например .на флуоресцентном экране, наблюдают кольцевую развертку пучка. Подбором сдвига фаз между колебаниями в резонаторах добиваются необходимой формы кольцевой развертки.На фиг. 3 и 4 показаны разные формы кольцевой развертки пучков электронов с различными энергиями (50 кэВ - кривая 1, 40 кэВ - кривая 2, 60 кэВ- кривая 3) и фазами (О , 30о360 ) для частного случая расположения резонаторов, когда г, =г = -4 с 1где а - радиус резонатоЭра, Г - рабочая частота (частота следования сгустков), с - скорость света в вакууме. В данном случае взаимодействие электронов исследуемого пучка с поз 550930 лями резонаторов происходит в области максимума магнитного поля. Приэтом амплитуда электрического поля Е = 0,34 Е , где Е - амплитуда электрического поля в центре резонатора. Результатом предложенного выполнения и расположения резонаторов от" носительно исследуемого пучка является то, что линия фазового сечения учка, т,е, линия, соединяющая точки а картине кольцевой развертки, сответствующие электронам раэличньм нергий с одинаковыми фазами, становится практически прямой, проходящей через ось проходных отверстий. Это в значительной степени облегчает исследование энергетических распределений электронов в различных фазовых сечениях пучка с помощью предложенного устройства.550930 Техред М. Хода ектор Т.Кол Тираж 7 б 5арственного комитета СССРизобретений и открытийЖ, Раушская наб., д, 4 Подпи а 1130 л, Проектн одственно-полиграфическ дактор Л,Письм 5256/2 ВНИИПИ Гос по дела 35, Моск